UASB厌氧反应器
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IC厌氧反应器的工作原理及优势

2021-04-23 15:21:44

IC厌氧反应器原理:
     

经过调节 pH 和温度的生产废水首先进入反应器底部的混合区,并与来自泥水下降管的内循环泥水混合液充分混合后进入颗粒污泥膨胀床区进行 COD 生化降解。


此处的 COD 容积负荷很高,大部分进水 COD 在此处被降解,产生大量沼气。沼气由一级三相分离器收集。


由于沼气气泡形成过程中对液体做的膨胀功产生了气提的作用,使得沼气、污泥和水的混合物沿沼气提升管上升至反应器顶部的气液分离器,沼气在该处与泥水分离并被导出处理系统。


泥水混合物则沿泥水下降管进入反应器底部的混合区,并于进水充分混合后进入污泥膨胀床区,形成所谓内循环。根据不同的进水 COD 负荷和反应器的不同构造,内循环流量可达进水流量的 0.5-5 倍。


经膨胀床处理后的废水除一部分参与内循环外,其余污水通过一级三相分离器后,进入精处理区的颗粒污泥床区进行剩余 COD 降解与产沼气过程,提高和保证了出水水质。


由于大部分 COD 已经被降解,所以精处理区的 COD 负荷较低,产气量也较小。该处产生的沼气由二级三相分离器收集,通过集气管进入气液分离器并被导出处理系统。


经过精处理区处理后的废水经二级三相分离器作用后,上清液经出水区排走,颗粒污泥则返回精处理区污泥床。

IC厌氧反应器


IC厌氧反应器的优势:

       1、容积负荷高:IC 反应器内污泥浓度高,微生物量大,且存在内循环,传质效果好,进水有机负荷可超过普通厌氧反应器的 3 倍以上。

       2、节省投资和占地面积:IC 反应器容积负荷率高出普通 UASB 反应器 3 倍左右,其体积相当于普通反应器的 1/4~1/3 左右,大大降低了反应器的基建投资 [5] 。而且 IC 反应器高径比很大(一般为 4~8),所以占地面积特别省,非常适合用地紧张的工矿企业。

       3、抗冲击负荷能力强:处理低浓度废水(COD=2000 一 3000mg/L)时,反应器内循环流量可达进水量的 2~3 倍;处理高浓度废水(COD=10000 一 15000mg/L)时,内循环流量可达进水量的 10~20 倍。大量的循环水和进水充分混合,使原水中的有害物质得到充分稀释,大大降低了毒物对厌氧消化过程的影响。

       4、抗低温能力强:温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。IC 反应器由于含有大量的微生物,温度对厌氧消化的影响变得不再显著和严重。通常 IC 反应器厌氧消化可在常温条件(20~25 ℃)下进行,这样减少了消化保温的困难,节省了能量。

       5、具有缓冲 pH 的能力:内循环流量相当于第 1 厌氧区的出水回流,可利用 COD 转化的碱度,对 pH 起缓冲作用,使反应器内 pH 保持状态,同时还可减少进水的投碱量。

       6、内部自动循环,不必外加动力:普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的,而 IC 反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环,不必设泵强制循环,节省了动力消耗。

       7、出水稳定性好:利用二级 UASB 串联分级厌氧处理,可以补偿厌氧过程中 K s 高产生的不利影响。Van Lier 在 1994 年证明,反应器分级会降低出水 VFA 浓度,延长生物停留时间,使反应进行稳定。

       8、启动周期短:IC 反应器内污泥活性高,生物增殖快,为反应器快速启动提供有利条件。IC 反应器启动周期一般为 1~2 个月,而普通 UASB 启动周期长达 4~6 个月。

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